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《创新设计-课堂讲义》2015-2016学年高中物理(粤教版必修一)课时作业:第3章 研究物体间的相互作用 .DOC

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资源描述

1、第三章 研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系1产生形变的物体由于_,会对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力弹力的产生有两个条件:_和_如果形变过大,超过一定限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫_2通常所说的压力和支持力都是弹力,压力和支持力的方向都_物体的接触面,分别指向被压和被支持的物体绳子的拉力也是弹力,它的方向沿绳指向绳_的方向3在弹性限度内,弹簧发生弹性形变,弹簧弹力F的大小跟弹簧的伸长(或缩短)量x成_,表达式为F_,其中比例系数k叫_,其单位是_4力的图示就是把一个力的_、_和_这三要素用一条带箭头的线段准确、形象地表示出来,线段的箭头指向表示

2、力的_,线段的长度表示力的_,用箭尾(或箭头)表示力的_5物体静止在水平桌面上,物体对水平桌面的压力()A就是物体的重力B是由于物体的形变而产生的C是由于桌面的形变而产生的D是由于地球的吸引而产生的6下面关于弹力的说法正确的是()A只要物体相互接触,就一定有弹力产生B两个物体不相互接触,有时也可以产生弹力作用C压力和支持力的方向总是垂直于接触面,指向被压或被支持的物体D微小的力不能使坚硬的物体发生形变7在弹性限度之内,一轻弹簧受到10 N的拉力时,它的伸长量是4 cm,则该弹簧劲度系数是_N/m,当弹簧不受拉力时,该弹簧劲度系数是_ N/m,当弹簧两端受到拉力为10 N,弹簧的伸长量是_ cm

3、.【概念规律练】知识点一弹力的产生1(双选)关于弹力,下面说法正确的是()A两个弹性物体只要相互接触就一定会产生弹力B静止在水平面上的物体,对水平面的压力就是物体的重力C产生弹力的物体一定发生弹性形变D弹力的大小与物体的形变程度有关,形变程度越大,弹力越大2下列说法正确的是()木块放在桌面上要受到一个向上的弹力,这是由于桌面发生微小的形变而产生的拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿对它的弹力,是由于木头发生形变而产生的挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小形变而产生的A BC D知识点二弹力的方向3按下列要求画出图1中弹力的方向:图1(1)搁在光滑竖直墙与水平地面间的棒在A、

4、B两处受到的弹力;(2)搁在光滑半球形槽内的棒在C、D两处受到的弹力;(3)用细绳悬挂、靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力4画出图2中各个静止物体A所受的弹力,各个接触面和点均光滑图2知识点三胡克定律的应用5关于弹簧的劲度系数,下列说法中正确的是()A与弹簧受的拉力有关B与弹簧发生的形变有关C由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关D与弹簧本身特征、所受拉力大小、形变的大小都有关6如图3所示,一根弹簧的原长为20 cm,竖直悬挂着,当用15 N的力向下拉弹簧时,量得弹簧长24 cm.若把它竖立在水平桌面上,用30 N的力竖直向下压时,弹簧长多少?图3知识点四力的图示和力的示意图7.图4

5、如图4所示,物体A对物体B的压力是10 N,试画出这个力的图示和示意图【方法技巧练】一、判断有无弹力的方法8如图5甲所示,木板AB和BC成120固定角,BC板水平,光滑的金属球静止在BC板上,并与AB板接触,问木板AB和BC对球是否有弹力?如果同时将两板逆时针转过一个小角度,球仍静止,如图乙所示,此时木板AB和BC对球是否有弹力?图5二、利用图象分析弹簧弹力随形变量的变化9下表是某同学为探究弹力和弹簧伸长量的关系所测得的几组数据:弹力F/N0.51.01.52.02.5弹簧测力计的伸长量x/cm2.65.06.89.812.4(1)请在图6中的坐标纸上作出Fx图象图6(2)写出曲线所代表的函数

6、(x用cm作单位)(3)解释函数表达式中常数的物理意义1(双选)关于弹力下述说法正确的是()A轻绳对物体的弹力总是沿绳方向B轻杆对物体的弹力总是沿杆方向C用一根竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力是由于木头发生形变产生的D在弹性限度内,某一弹簧的弹力与其形变量的比值是常数2关于胡克定律,下列说法错误的是()A由Fkx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比B由k可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧的长度改变量x成反比C弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关D弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小3.图7在半球形光

7、滑容器内放置一细杆,如图7所示,细杆与容器的接触点分别为A、B两点,则容器上A、B两点对细杆的作用力方向分别为()A均竖直向上B均指向球心CA点处指向球心,B点处竖直向上DA点处指向球心,B点处垂直于细杆向上4一辆汽车停在水平地面上,下列说法中正确的是()A地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力B地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;汽车受到了向上的弹力,是因为汽车也发生了形变C汽车受到向上的弹力,是因为地面发生了形变;地面受到向下的弹力,是因为汽车发生了形变D以上说法都不正确5.图8如图8所示,一小球用两根轻绳挂于天花板上,球静止,绳1倾

8、斜,绳2恰好竖直,则小球所受的作用力有()A1个 B2个C3个 D4个6如图9所示,对静止于水平地面上的重为G的木块,施加一竖直向上的逐渐增加的力F,若F小于G,下列说法正确的是()图9A木块对地面的压力随F增大而增大B木块对地面的压力随F增大而减小C木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对平衡力D木块对地面的压力就是木块的重力7如图10所示,弹簧秤和细线的重力不计,一切摩擦不计,重物的重力G10 N,则弹簧秤A和B的读数分别为()图10A10 N,20 N B10 N,10 NC10 N,0 N D0 N,0 N8如图11所示,小球和光滑斜面接触,并处于静止状态,则小球受到的力是()图11

9、A重力、绳的拉力B重力、绳的拉力、斜面的弹力C重力、斜面的弹力D绳的拉力、斜面的弹力9.图12如图12所示,弹簧的劲度系数为k,小球重力为G,平衡时小球在A位置今用力F将小球向下拉长x至B位置,则此时弹簧的弹力为()AkxBkxGCGkxD以上都不对题 号123456789答 案10.图13如图13所示,两根弹簧原长都是20 cm,劲度系数均为k20 N/m,小球质量为0.1 kg,若不计弹簧的质量和小球的大小,求悬点O到小球之间的距离(g取10 N/kg)11.如图14所示,为一轻质弹簧的弹力F和长度l大小的关系图象,试由图线确定:图14(1)弹簧的原长;(2)弹簧的劲度系数;(3)弹簧长为

10、0.20 m时弹力的大小12一根轻弹簧的伸长跟所受的外力(F)之间的关系如图15所示,试求:图15(1)弹簧的劲度系数k;(2)若弹簧原长l060 cm,当把弹簧压缩到40 cm长时,需要多大的压力F?(3)如果用600 N的拉力(仍在弹性限度内,弹簧原长同上),弹簧长度l是多少?第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系课前预习练1要恢复原状直接接触发生弹性形变弹性限度2垂直于收缩3正比kx劲度系数N/m4大小方向作用点方向大小作用点5B物体对水平桌面的压力是由于物体形变而产生的弹力,B正确6C弹力产生的条件是相互接触且发生弹性形变,A、B错误;压力和支持力在性质上都是弹力,它们的

11、方向总是垂直于接触面,指向被压或被支持的物体,C对;微小的力也能使坚硬的物体发生形变,D错72502504解析根据Fkx,k N/m250 N/m,弹簧不受拉力时,该弹簧劲度系数仍然是250 N/m.当弹簧两端受到的拉力为10 N时,和轻弹簧一端受到10 N的拉力时一样,也伸长4 cm.课堂探究练1CD弹力产生的两个条件:接触;弹性形变,两者缺一不可,故A错弹力与重力性质不同,故B错C、D正确2D弹力是发生形变的物体对使其产生形变的物体的作用力,施力物体是发生形变的物体,受力物体是使其发生形变的物体3如下图所示解析(1)棒在重力作用下对A、B两处都有挤压作用,因A、B两处的支持物都为平面,所以

12、其弹力垂直平面分别向上和向右(2)棒对C、D两处有挤压作用,因C处为曲面,D处为支持点,所以C处弹力垂直其切平面指向被支持的物体沿球半径指向球心;D处弹力垂直跟它接触的平面指向被支持的物体垂直于棒斜向上(3)球在重力作用下挤压墙壁,拉紧绳子,所以墙产生的弹力垂直墙面指向球;绳子产生的弹力沿着绳子向上点评有些同学常把前面两图中A点与C点的弹力画成沿着棒的方向如下图所示是不正确的因为弹力是被动力,它是在受到外力作用形变后产生的,在图中A、C两处棒使支持面形变的压力分别是垂直向下压向地面和沿半径方向压向槽壁的4见解析解析作出图中各物体A所受的弹力,如下图所示由于各个接触点或面均光滑,所以甲图中台阶处

13、无弹力(台阶处弹力的确定,可采用假设法);丙图中斜壁对球无弹力,道理同甲5C612 cm解析当弹簧受向下的15 N的拉力作用时,由胡克定律知F1k(L2L1),即15k(0.240.2)解得劲度系数为k N/m375 N/m,当用30 N的力向下压时,设弹簧长为L3,由胡克定律知F2k(L1L3)整理得L3L10.20 m m0.12 m12 cm.7见解析解析画力的图示,要严格按照以下步骤进行(1)选定标度:此题选2 mm长的线段表示2 N的力(2)从力的作用点沿力的方向画一条线段,线段长短根据选定的标度和力的大小成正比,线段上加刻度,如上图甲所示,也可以如上图乙所示,从O点(用O点代替B物

14、体)竖直向下画一段五倍于标度的线段;(3)在线段上加箭头表示力的方向画力的示意图:从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段,并加上箭头,表示方向,然后标明FN10 N即可,如上图丙所示点评作力的图示的具体步骤:(1)选定标度,即用某一长度的线段来表示一定大小的力,选标度应根据力的大小合理选取,一般情况下线段分25段,不能过多也不能太少(2)从力的作用点沿力的方向画一线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段的长度,并在线段上加上刻度(3)在线段上沿力的方向加上箭头8在图甲中,木板AB对球无弹力,木板BC对球有弹力在图乙中,木板AB和BC都对球有弹力解析木板与球已经接触,是否有弹力就看接触处是

15、否有微小形变;微小形变是看不出来的,只能借助于假设法判断假设撤去木板AB,即假设球不受AB板的弹力,看球是否还能保持题设的“静止”状态若能,说明球不受AB板的弹力作用;若不能,则说明球受AB板弹力的作用因此,在图甲中,AB板对球无弹力,而BC板对球必有弹力这就是说,相互接触的物体间不一定有弹力的作用在图乙中,木板AB和BC也都与球接触,现在撤去AB和BC中的任何一个,球都不能保持原来的静止状态(因为光滑的球不可能自己在斜面上保持静止),所以AB和BC板都对球有弹力方法总结判断弹力的有无一般有以下两种方法:(1)根据产生条件来判断,即看物体是否存在弹性形变及弹性形变的方向(2)根据弹力的效果来判

16、断其有无及方向,如是否使物体平衡或使物体运动状态发生改变在有些情况下弹性形变不太明显或不能直观地看出是否有弹性形变,我们常常用假设法判断是否有弹力可假设把与物体接触的面去掉,看物体还能否在原位置保持原来的状态,从而判断该物体是否受弹力作用例如:如图所示,将甲图中与小球接触的斜面去掉,小球无法在原位置保持静止,而把乙图中的斜面去掉,小球仍静止,故甲图中小球受斜面的弹力,乙图中小球不受斜面的弹力假设有弹力,分析物体所处的状态是否与题给状态一致例如:如图丙所示,一球静止在光滑水平面AC上且和AB面接触如果AC面对球没有弹力,球将无法静止,故AC面对球的弹力是存在的但是如果AB面对球有弹力,球就不能保

17、持静止,与实际情况不符,故AB面对球的弹力是不存在的9(1)见解析图(2)F0.2x N(3)表示使弹簧伸长(或压缩)1 cm所需的拉力为0.2 N解析(1)将x轴每一小格取为1 cm,y轴每一小格取为0.25 N,将各点描到坐标纸上,并连成直线,如下图所示(2)由图象得:F0.2x N;(3)函数表达式中的常数表示使弹簧伸长(或压缩)1 cm所需的拉力为0.2 N.课后巩固练1AD2B根据胡克定律可知:Fx,其中x为弹簧的形变量,比例系数k称为劲度系数,是由弹簧本身决定的,与弹簧的形变量x无关,故选项A、C、D对,B错3D4C汽车停在水平地面上,汽车受到的弹力是因为地面发生形变而又要恢复原状

18、时对阻碍恢复的物体(汽车)产生的作用;地面受到的弹力是由于汽车发生了形变又要恢复原状时对阻碍恢复的物体(地面)产生的作用,故C正确,A、B、D错误5B6B对物体进行受力分析如右图所示,由平衡状态可知GFNF,在F增大的过程中,G不变,所以地面对物体的支持力FN减小,即木块对地面的压力随F增大而减小,A错,B对;木块对地面的压力与地面对物体的支持力的受力物体不同,不能称为平衡力,且压力与重力是两种不同性质的力,所以C、D都错7B弹簧秤的示数显示的是左右两边物体对弹簧秤的拉力,物体都处于静止状态,拉力大小就等于物体所受重力大小,所以选项B正确8B小球在任何情况下都受到重力的作用,由于绳子斜拉,故小

19、球和斜面有挤压,受到斜面给的弹力作用,也受到绳的拉力作用,缺少哪个力,它都不可能静止9B对此题,易错选A项,其原因是:x不是弹簧变化后的长度与原长的差值小球在A位置时弹簧已经伸长了(设此时伸长量为x), 这样FBk(xx)kxkx,小球在A位置平衡,即Gkx,所以FBkxG,故选项B是正确的1050 cm解析由胡克定律Fkx可知,弹簧的形变量大小取决于弹簧的弹力由平衡条件可知,弹簧1和2的弹力都等于mg.则x15 cm,x25 cm.所以悬点O到小球之间的距离d2l0x1x250 cm.11(1)10 cm(2)200 N/m(3)20 N解析读懂图象是求解本题的关键:(1)当弹簧的弹力为零时

20、,弹簧处于原长状态,由图可知原长l010 cm.(2)当弹簧长度为15 cm时,弹力大小为10 N对应弹簧的伸长量为l(1510)cm5102 m,由胡克定律Fkx得k N/m200 N/m.(3)当弹簧长为0.20 m时,弹簧伸长量为:l(0.200.10) m0.10 m由胡克定律Fkx得Fkl2000.10 N20 N.12(1)k1 500 N/m(2)F300 N (3)l100 cm第二节研究摩擦力1两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍_或_的力,这种力叫摩擦力2两个相互接触的物体有相对滑动时,物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦在滑动摩擦

21、中,物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力,叫滑动摩擦力,滑动摩擦力的方向跟物体相对滑动的方向_,滑动摩擦力的公式是_,其中_叫动摩擦因数,只与相互接触的两个物体的_、接触面的_有关,与_大小无关3当物体具有_的趋势,物体间产生的摩擦叫静摩擦力静摩擦力的方向总是和接触面相切,并且跟物体相对滑动趋势的方向_(填“相同”或“相反”)4关于摩擦力产生的条件,下列说法正确的是()A相互压紧的粗糙的物体之间总有摩擦力作用B相对运动的物体之间总有摩擦力作用C只有相互压紧并有相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体间才有摩擦力作用D只有相互压紧并有相对运动的物体之间才有摩擦力作用5(双选)关于摩擦力的方向,下列说法

22、正确的是()A滑动摩擦力的方向,总是和物体运动的方向相反B滑动摩擦力的方向,总是和物体运动的方向相同C物体所受摩擦力的方向总是和接触面相切D物体所受摩擦力的方向和物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反6关于摩擦力与弹力的关系,下列说法正确的是()A有弹力一定有摩擦力B有摩擦力一定有弹力C弹力越大,摩擦力越大D摩擦力越大,弹力一定越大7(双选)图1如图1所示,人握住旗杆匀速上爬,则下列说法正确的是()A人受到的摩擦力的方向是向下的B人受到的摩擦力的方向是向上的C手握旗杆的力越大,人受到的摩擦力越大D若手握旗杆的力增加,人受的摩擦力仍保持不变【概念规律练】知识点一摩擦力产生的条件1下列说法中正

23、确的是()A相互压紧的两物体间有弹力作用也一定有摩擦力作用B相对运动的物体间总有摩擦力的作用C只有相互压紧且发生相对运动的物体间才有摩擦力的作用D只有相互压紧且发生相对运动或有相对运动趋势、不光滑的物体间才有摩擦力的作用2(双选)下列说法中正确的是()A相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力B两物体间有摩擦力,则其间必有弹力C两物体间有弹力,则其间必有摩擦力D两物体间无弹力,则其间必无摩擦力知识点二滑动摩擦力3(双选)关于滑动摩擦力和动摩擦因数,下列说法正确的是()A由滑动摩擦力公式fFN可知,f与成正比,与FN成正比B滑动摩擦力与物体间的接触面积有关,接触面积越大,滑动摩擦力越大C由可知,

24、与f成正比,与FN成反比D动摩擦因数由接触面的材料和粗糙程度决定4.图2如图2所示,在0.1的水平面上向右运动的物体,质量为20 kg,在运动过程中,还受到一个水平向左大小为10 N的拉力F作用,则物体受到滑动摩擦力为(g取10 N/kg)()A10 N,水平向右 B10 N,水平向左C20 N,水平向右 D20 N,水平向左知识点三静摩擦力5(双选)关于静摩擦力,下列说法中正确的是()A两个运动的物体之间可能有静摩擦力的作用B静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反C当认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时,可以用fFN计算静摩擦力D静摩擦力的大小与接触面的性质及正压力有关6(双选)图3如图

25、3所示,物体在水平向左拉力F1和水平向右拉力F2作用下,静止于水平地面上,则物体所受摩擦力f的大小和方向为()AF1F2时,fF1F2,方向水平向右BF1F2时,物体有向左的运动趋势,故f方向为水平向右,根据平衡条件可知fF1F2.当F1F2时,物体有向右的运动趋势,故f方向为水平向左,同理可得,fF2F1.当F1F2时,物体受力平衡,无相对运动趋势,故f0.题中已知物体处于静止状态,不会有滑动摩擦力产生,计算公式不成立故正确答案为A、C.点评摩擦力的多解问题主要是由于:静摩擦力的大小、方向会随外因(外力,状态)改变而改变;不同条件下,物体所受的摩擦力可能是静摩擦力、最大静摩擦力或滑动摩擦力在

26、分析时,分别讨论可使问题简化7C由于A处于平衡状态,故A不受B的摩擦力;把A、B作为一个整体,水平方向上其受到力F的作用,故C对B有向左的摩擦力,根据力的定义,B对C有向右的摩擦力,把A、B、C作为一个整体,由于其受力平衡,故地面对C有向左的摩擦力,根据以上分析,只有选项C正确方法总结(1)如何分析一个物体受到的摩擦力?一看“接触”,看该物体与周围几个物体接触,就最多可能有几个摩擦力二看接触面间是否有“压力”,是否有“相对运动”或“相对运动趋势”三要“分析”,综合分析物体的受力情况,结合物体的运动状态,判断物体所受摩擦力的情况(2)判断摩擦力时,有时还会用到假设法和整体法8见解析解析(1)木箱

27、随汽车一起由静止加速运动时,假设二者的接触面是光滑的,则汽车加速时,木箱由于惯性要保持原有的静止状态,因此它将相对于汽车向后滑动,说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势,所以木箱受到向前的静摩擦力(2)汽车刹车时,速度减小,假设木箱与汽车的接触面是光滑的,则木箱将相对汽车向前滑动,说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势,所以木箱受到向后的静摩擦力(3)木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动假设木箱与汽车的接触面光滑,由于惯性木箱仍做匀速直线运动,木箱与汽车间无相对滑动,说明木箱与汽车间没有相对运动趋势,没有摩擦力(4)汽车刹车,木箱相对于汽车向前滑动,易知木箱受到向后的滑动摩擦力(5)汽车在匀速行驶过程

28、中突然加速,木箱相对于汽车向后滑动,易知木箱受到向前的滑动摩擦力方法总结(1)“假设法”是判断静摩擦力方向的有效方法(2)对于摩擦力,如果没有明确指出物体受的是滑动摩擦力还是静摩擦力,那它的方向可以与物体运动的方向相反,也可以与物体运动的方向相同9(1)5 N(2)10 N(3)10 N(4)10 N解析由于静摩擦力和滑动摩擦力的大小遵从的规律不完全相同,所以计算摩擦力时,一定要先明确是静摩擦力还是滑动摩擦力滑动摩擦力(最大静摩擦力fmax)大小为f滑mg0.5210 N10 N.(1)当拉力F5 N时,Ffmax,物体滑动f滑FNmg10 N.(3)当拉力又减小为5 N时,物体仍滑动,故f滑

29、10 N.(4)当拉力撤去后,由于物体继续滑动,仍受滑动摩擦力作用,f滑10 N.课后巩固练1CD摩擦力的方向一定与相对运动或相对运动趋势的方向相反,而与物体的运动方向可能垂直,如紧贴在车厢后壁上随车厢一起向前加速的物体受到的静摩擦力竖直向上,与运动方向垂直2B物体是否受静摩擦力要看物体是否有相对运动的趋势,而与物体是否运动无关,其方向总是与物体的相对运动趋势的方向相反3B4B本题考查最大静摩擦力的概念与规律,甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同,但是乙端的凳子上面放了四块砖,这样乙与凳子的压力就大一些,所以最大静摩擦力就大,这就决定了乙与凳子之间不容易滑动,所以凳子向乙方移动正确答案是B.5

30、A6.B7.BD8AC攀升时侯斌相对于绳有向下的运动趋势,故他受到绳的向上的静摩擦力,A正确;根据二力平衡可知,C正确9B若木块静止,则木块受到的静摩擦力与mg平衡,大小为mg,方向竖直向上,故A正确,B错误;木块沿墙向下运动,墙对木块的摩擦力为FNF,故C正确;当撤去F时,墙与木块间无弹力,则木块也不受摩擦力作用,故D正确10AC物体与皮带相对静止,两者之间存在静摩擦力,静摩擦力的大小可由平衡条件求得,静摩擦力的方向沿皮带向上,与匀速传送的速度大小及运动方向无关,A、C项正确110.2解析k(l1l0)G,k(l2l0)(Gmg),联立解得0.2.12(1)0.4(2)120 N80 N(3

31、)80 N解析(1)由kxFN知0.4.(2)由Fkx得F120 N;此时物体受到的摩擦力大小fG0.4200 N80 N.(3)物体所受摩擦力大小仍为80 N.习题课基础练1下列说法中正确的是()A射出枪口的子弹,能打到很远的距离,是因为子弹离开枪口后受到一个推力的作用B在奥运摔跤赛场上,甲用力把乙摔倒,说明甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用C只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力,不会施力D相互作用的任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体2下列有关力的说法正确的是()A竖直向上抛出的物体,物体竖直上升,是因为受到一个竖直向上的升力作用B放在斜面上的物体会沿

32、斜面下滑,是因为受到一个下滑力作用C放在水中的木块会上浮,是因为受到了浮力的作用D运动员跳远,腾空后能前进几米,是因为受到了空气的推力3下列说法正确的是()A用手压弹簧,手先给弹簧一个作用,弹簧压缩后再反过来给手一个作用B运动员将垒球抛出后,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,但施力物体不是运动员C被运动员踢出的在水平草地上运动的足球受到沿运动方向的踢力的作用D带正电的甲球吸引带负电的乙球,那么乙球也吸引甲球,但是磁铁吸引铁块,而铁块不会吸引磁铁4如图1所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶,是我国古代雕塑艺术的稀世之宝,飞奔的骏马之所以能用

33、一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为()图1A马跑得快的缘故B马蹄大的缘故C马的重心在飞燕上D马的重心位置和飞燕在一条竖直线上5.图2人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,如图2所示,以下说法正确的是()A人受到重力和支持力的作用B人受到重力、支持力和摩擦力的作用C人受到的合外力不为零D人受到的合外力方向与速度方向相同6(双选)如图3所示,图3物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B两个物体都保持静止状态则关于A、B两个物体间及A与墙面间弹力的说法正确的是()AA、B两个物体间只是接触,没有弹力BA、B两个物体间不仅接触,一定有弹力的作用C物体A与墙面间只是接触,没有弹力D物体A与墙面

34、之间不仅接触,一定有弹力的作用提升炼7(双选)图4如图4所示,皮带传输机将物体匀速地送往高处,下列结论正确的是()A物体受到与运动方向相同的摩擦力作用B传送带的速度越大,物体受到的摩擦力也越大C物体所受的摩擦力与匀速传送的速度无关D若匀速地向下传送物体,物体所受的摩擦力沿皮带向下8运动员双手握住竖直的竹竿匀速上攀和匀速下滑时,他所受到的摩擦力分别是f上和f下,那么它们的关系是()Af上向上,f下向下,f上f下Bf上向下,f下向上,f上f下Cf上向上,f下向上,f上f下Df上向上,f下向下,f上f下9如图5所示,图5A为长木板,在水平面上以速度v1开始向右运动,同时物块B在A的上表面以速度v2开

35、始向右运动,且A、B接触面粗糙下列判断正确的是()A若v1v2,A、B之间无摩擦力B若v1v2,A受到B所施加的向右的滑动摩擦力C若v1v2,A、B之间无滑动摩擦力10如图6所示,图6在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动,则木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图象(下图)正确的是()11物体A质量为1 kg,置于水平地面上,物体与地面的动摩擦因数0.2.从t0开始,物体以一定初速度v0向右滑行的同时,受到一个水平向左、大小恒为F01 N的作用力则反映物体受到的摩擦力f随时间变化的图象是图中的(取向右为正方向)()12(双选)如图图77所示,两个长方体A、B叠放在

36、水平地面上,现同时用F13 N和F24 N的水平拉力拉A、B,A、B均静止若B对A的静摩擦力为f1,地面对B的静摩擦力为f2,则()Af10 Bf13 NCf24 N Df27 N题号123456789101112答案13.图8如图8所示,在两块木板中间夹着一个重50 N的木块A,左右两边对木板的压力F均为150 N,木板和木块间的动摩擦因数为0.2.如果想从下面把此木块拉出来,至少需要多大的力?如果想从上面把它拉出来,至少需要多大的力?14.图9为了测量两张纸之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验,如图9所示,在木块A和木块B上贴上待测的纸,B板水平固定,用测力计拉A,使A匀速向左运动,读出

37、并记下测力计的示数F,测出木块A的重力GA,则由fFNGA,得.(1)该同学为什么要把纸贴在木块上而不直接测量两张纸间的摩擦力?(2)在实验操作中,发现实验误差较大,请你对这个实验做出改进以减小误差(3)请对改进前后的两种实验方案进行简要分析并作出评价习题课1D2C抛出的物体继续竖直上升是因为惯性,不存在使它上升的升力;放在斜面上的物体会沿斜面下滑,是因为重力的作用,它在斜面上没有受到另外的下滑力作用;跳远运动员腾空后能前进几米也是因为惯性,而不是因为受到了空气的推力;放在水中的木块能上浮,是因为受到水的浮力作用,C正确3B此题易错,认为力具有先后性而选A,其实力总是成对出现,同时产生,同时消

38、失,A错;认为抛出的垒球和踢出的足球之所以继续运动是由于在运动过程中受到手和脚的作用力,这种认识是错误的,手和脚对球的作用力是接触力,当球被抛出或踢出后,手和脚对球不再有作用力,球之所以继续运动,是由于球具有惯性,球的运动状态之所以发生变化是因为球又受到重力、阻力等其他力的作用,所以B对,C错;正负电荷相互吸引,而磁铁吸引铁块,同时,铁块也吸引磁铁,力总是相互的,D错4D马的重心位置在马身上而不在飞燕上,但只有马的重心位置和飞燕在一条竖直线上,才能保持平衡,故A、B、C都错,D正确5A人匀速运动,则人所受的合外力为零重力和支持力都在竖直方向,故水平方向不受力,摩擦力为零6BC利用假设法判断弹力

39、是否存在首先以物体A为研究对象,假设没有物体B将其支撑,如果将物体B拿走,容易想到物体A会落下,不能保持现在的静止状态,由此可判断A、B两个物体间不仅接触,而且一定有弹力的作用;以A、B整体分析,A与墙只是接触,没有弹力7AC物体与皮带相对静止,两者之间存在静摩擦力,静摩擦力的大小可由平衡条件求得,静摩擦力的方向沿皮带向上,与匀速传送的速度大小及运动方向无关,A、C项正确8C本题表面上看是滑动摩擦力问题,而实质上是静摩擦力问题,仔细观察后不难发现,运动员在匀速上攀(或匀速下滑)时,他的手与竹竿之间在握住的瞬时是静止的,尽管他的整个身体做匀速直线运动由受力分析并结合二力平衡的知识不难得出C项正确

40、9A10D当木块不受拉力时(F0),桌面对木块没有摩擦力(f0)当木块受到的水平拉力F较小时,木块仍保持静止,但有向右运动的趋势,桌面对木块产生静摩擦力,其大小与F相等,方向相反随着水平拉力F不断增大,木块向右运动的趋势增强,桌面对木块的静摩擦力也相应增大,直到水平拉力F足够大时,木块开始滑动,桌面对木块的静摩擦力达最大值fm,在这个过程中,由木块水平方向二力平衡条件知,桌面对木块的静摩擦力f始终与拉力F等值反向,即静摩擦力f随着F的增大而增大木块滑动后,桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力,fFNG,它小于最大静摩擦力,并且在木块继续滑动的过程中保持不变11C物体在向右滑行时,受到的是滑动摩擦力,

41、f1mg2 N,方向向左由于F01 Nf1,物体最后静止,受到的是静摩擦力,其大小为f2F01 N,方向和F0相反,即向右,因此C是正确的12BD1310 N110 N解析从下面把木块拉出来,这时摩擦力方向向上,如图甲所示,左右两侧摩擦力大小各等于fF0.2150 N30 N,需要的最小拉力F12fG10 N从上面把木块拉出来,这时摩擦力方向向下,如图乙所示,左右两侧摩擦力大小各等于f30 N,所需最小拉力F2G2f110 N.14见解析解析(1)由于两张纸之间的压力太小,而摩擦力更小,无法直接测量,把纸贴在木块上可以增大压力,从而增大摩擦力,测量时相对误差小(2)改进后的实验图为下图所示(3

42、)改进前:只有当A在B上匀速运动时,测力计示数才等于摩擦力,但要保证A做匀速运动比较困难,因此误差较大改进后:无论B如何被拉出,A始终处于平衡状态,测力计示数均等于摩擦力大小,从而减小了实验误差第三节力的等效和替代1力的三要素有力的_、_、_;如果几个力都作用在物体的_,或者几个力的作用线相交于同一点,这几个力称为_2如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果_,那么这个力与另外几个力等效或可以相互_,这个力称为另外几个力的_,另外几个力称为这个力的_在物理学中,通常从作用效果相同这一观点出发,根据具体情况进行力的替代,称为_如果已知几个力,求它们的合力的过程或求合力的方法叫做力的_,如果

43、已知一个力,求它的分力的过程或方法叫力的_3探究合力与分力的关系时,可用互成角度的两个力共同作用在橡皮条上,记录两个力的_、_,然后用一个力作用在橡皮条上,让其效果与那两个力产生的效果_,记录这个力的大小、方向效果相同的标志是橡皮条伸长_、_都相同4寻找等效力也可用悬挂钩码的方法,实验方案如下:(1)如图1所示,分别在细绳下悬挂等量的钩码,使橡皮筋与细绳的结点伸长至点O,将画有间隔相等同心圆的纸片置于橡皮筋与细绳的后面,其圆心与点O重合在纸的边缘记下两绳与纸边的交点C、D,同时记录两绳上悬挂钩码的数量图1(2)如图2所示,直接用一个弹簧测力计去拉细绳,同样使结点伸长至点O,记下弹簧测力计的读数

44、以及细绳与纸边的交点J.图2(3)取下纸片,连接OC、OD、OJ,用力的图示法作出三个力F1、F2、F如图3所示图3(4)改变钩码的数量,重复上述实验步骤5由实验可得结论:合力与分力可以构成平行_,两分力是平行四边形的两条_,合力是两分力所夹的那条_6关于几个力与它们的合力的说法错误的是()A合力的作用效果跟原来那几个力共同作用的效果相同B合力与原来那几个力同时作用在物体上C合力的作用可以代替那几个力的作用D合力与分力可以构成平行四边行7关于合力与其两个分力的关系,正确的是()A合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力B合力的大小随分力夹角的增大而增大C合力的大小一定大于任意一个分力D合力的大

45、小可能大于大的分力,也可能小于小的分力【概念规律练】知识点一合力与分力1(双选)关于合力的下列说法中正确的是()A几个力的合力就是这几个力的代数和B几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力C几个力的合力可能小于这几个力中最小的力D几个力的合力可能大于这几个力中最大的力2(双选)关于两个分力F1、F2及它们的合力F,下列说法正确的是()A合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B两力F1、F2一定是同种性质的力C两力F1、F2一定是同一个物体所受的力D两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力知识点二寻找等效力的方法3在探究等效力的方法实验中,某实验小组采用了如图4所示的实验装置实验中,把橡

46、皮条的一端固定在板上的G点,橡皮条的另一端拴上两条细绳套,将木板竖直固定好,在两条细绳套上分别挂上适当的钩码,互成角度拉橡皮条使之伸长,将结点拉到某一位置O,此时需要记下结点的位置O以及_和_.再用一条细绳套挂上适当的钩码把橡皮条拉长,使结点也到达同一个位置O,再次记录_和_.实验时,用两个力拉橡皮条和用一个力拉橡皮条都使之伸长且使结点到达同一个位置O的目的是_.图44.图5某小组在做“寻找等效力”实验时,实验结构如图5所示,A是固定橡皮条的图钉,O为在力的作用下橡皮条与细线套的结点所达到的位置,F与AO共线(1)图2中_(填“F”或“F”)是两个分力F1与F2用平行四边形画出的对角线的值;(

47、2)本实验中,假如力F1的大小及方向固定不变,为了使橡皮条仍伸长到O点,对力F2来说,下面几种说法中正确的是()AF2可以有多个方向BF2的方向和大小可以有多个值CF2的方向和大小是唯一的DF2的方向是唯一的,但大小可以有多个值【方法技巧练】寻找等效力的方法5给你两只量程为5 N的轻弹簧秤,一个带有小钉子的平板,几张白纸,将橡皮筋结在小钉子上,白纸平铺在木板上,探究下面两个问题:(1)用一只弹簧秤将橡皮筋拉到某点O,用两只弹簧秤同时以不同的角度拉橡皮筋是否也能将橡皮筋拉到O点?即两种方法的效果是否可以相同?(2)用一只弹簧秤将橡皮筋拉到某点O的作用力与用两只弹簧秤同时以不同的角度将橡皮筋拉到O

48、点的作用力有什么关系?1关于共点力,下列说法中不正确的是()A作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,这两个力是共点力B作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力C作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力D作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用线相交于同一点,则这几个力是共点力2下列叙述正确的是()A力的作用效果是使物体运动状态改变B物体受到几个力的作用,运动状态一定改变C力可以由一个物体传到另一个物体D一个受力物体可以对应着一个以上的施力物体3.图6如图6所示,两个共点力F1、F2的大小一定,夹角是变化的,合力为F.在角从0逐渐

49、增大到180的过程中,合力F的大小变化情况为()A从最小逐渐增加到最大B从最大逐渐减小到零C从最大逐渐减小到最小D先增大后减小4.图7如图7所示,力F分解为F1、F2两个分力,则下列说法不正确的是()AF1、F2的合力就是FB由F求F1或F2叫做力的分解C由F1、F2求F叫做力的合成DF的大小总是大于F1和F2的大小5已知两个分力的大小为F1、F2,它们的合力大小为F,下列说法中正确的是()A不可能出现FF1同时FF1同时 FF2的情况C不可能出现FF1F2的情况6关于合力与其两个分力的关系,下列说法错误的是()A合力的作用效果与两个分力共同作用的效果一定相同B合力的大小可能小于它的任一个分力

50、C合力的大小可能等于某一个分力的大小D合力的大小在任何情况下都不能等于两个分力的大小之和7关于合力的下述说法中正确的是()A合力的性质与原来分力性质相同B合力与原来的分力间的关系是等效替代关系C合力总比分力大D合力总比一个分力大,比另一个分力小8在做“互成角度的两个力的合成”实验时,以下说法中正确的有()A用两只弹簧测力计拉橡皮条时,应使两细绳之间的夹角为90,以便算出合力的大小B用两只弹簧测力计拉时,结点的位置必须与用一只弹簧测力计拉时结点的位置重合C若用两只弹簧测力计拉时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉时拉力的图示F不完全重合,说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的D用两只弹簧测力

51、计拉时,结点的位置没有必要与用一只弹簧测力计拉时结点的位置重合9在“互成角度的两个力的合成”实验中,为了减小实验误差,下列做法错误的是()A描点、作图时的铅笔尖一些,并使图尽量大些B拉橡皮条的细绳尽量长些C在用两个弹簧测力计拉时,两细绳的夹角尽量大些D在用两个弹簧测力计拉时,两弹簧测力计的示数尽量大些题 号123456789答 案10.将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计沿着两个不同的方向拉弹簧测力计当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图8所示这时弹簧测力计的读数可从图中读出图8(1)由图可读得两个相互垂直

52、的拉力的大小分别为_N和_N(只需读到0.1 N)(2)在方格纸(见图9)上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力图911.图10如图10所示,某同学在家中尝试验证合力与分力可以构成平行四边形,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物(1)为完成该实验,下述操作中不必要的是_A测量细绳的长度B测量橡皮筋的原长C测量悬挂重物后橡皮筋的长度D记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改

53、变条件再次验证,可采用的方法是_第三节力的等效和替代课前预习练1大小方向作用点同一点共点力2相同替代合力分力力的合成与分解合成分解3大小方向相同长度方向4四边形邻边对角线6B7D两个共点力的合力的大小不一定大于小的分力,小于大的分力;合力的大小也不随夹角的增大而增大;并且也不一定大于任意一个分力课堂探究练1CD合力与分力可以构成平行四边形所以A错误;几个力同向时,合力为几个力大小之和,比任何一个力都大,只要几个力的大小和方向合适,合力可以为零,比几个力中最小的力还小,所以B错误,C、D正确2AC只有同一个物体的受力才能合成,分别作用在不同物体上的力不能合成,合力是对原来几个力的等效替换,分力可

54、以是不同性质的力,但受力分析时,分力与合力不能同时存在,故正确选项为A、C.点评合力与分力是一种“等效替换”关系,一个物体不能同时受到分力与合力,也就是说,合力与分力不能同时作用在同一个物体上3两细绳的方向两组钩码的个数该细绳的方向钩码的个数两次拉到同样的位置O,橡皮条的伸长量相同,两次作用效果相同,这样一组钩码单独拉时的力,就是两组钩码共同拉时拉力的合力4(1)F(2)C解析通过实验探究,会发现两个力的合力不一定比每个分力大,随着它们夹角的增大,合力逐渐变小,合力最大为两个力同方向时两力大小之和,最小为两个力反方向时两力大小之差认真理解等效力和平行四边形的概念,在实验的基础上,结合力的图示法

55、进行解答(1)显然F是单个力作用时的情况,因为F与AO共线,F是F1与F2的对角线(2)由于F1的大小和方向确定,所以F2是唯一确定的5见解析解析(1)用一只弹簧秤将橡皮筋拉到某点O,用两只弹簧秤同时以不同的角度拉橡皮筋也能将橡皮筋拉到O点即两个拉力的作用效果可以和一个力的作用效果相同(2)分两个步骤做这个实验:记下用一只弹簧秤拉到O点时的力的大小和方向,并用力的图示法将这个力表示出来,记为F;记下用两只弹簧秤同时以不同的角度拉到O点时两弹簧秤的示数及方向,并用力的图示法将这两个力表示出来,记为F1、F2.多次重复步骤,发现有一个共同的特点:F是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线课后巩

56、固练1A根据共点力的概念,几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一个点,这几个力叫做共点力,所以C、D项正确一对平衡力一定作用在同一条直线上,它们一定是共点力,故B正确对于A选项中所描述的两个力,它们有可能一上一下,互相平行但不共点,所以A项错误2D3.C4.D5D两个力的合力的大小范围是|F1F2|FF1F2,因此A、B、C均错,D正确6D一个力产生的效果和几个力共同产生的效果相同,这个力为几个力的合力,合力的大小和方向等于分力构成的平行四边形对角线的大小和方向,可以通过一些特例,如分析同一直线上的二力的等效力,两个大小相等、互成90的两个力的等效力等7B在力的合成中,合力

57、并不是一个真实存在的力,找不到合力的施力者,合力与分力的概念是建立在效果相同即所谓的等效的基础上的,因此,合力也就没有性质的问题合力这个“合”字的意义不是代数中的“和”,合力F既可以大于,也可以等于或小于原来的任意一个分力,一般地|F1F2|F|F1F2|.8BA项中应当以60、90、120等各种角度实验,A项错误B项正确,D项错误结点重合才能体现力的等效性,C项错误,应允许有一定的测量、作图等误差9C作图时比例大些,使弹簧测力计的示数大些,可以减小相对误差,使拉橡皮条的细绳长些,可使记录绳的方向时,确定的点与结点O距离大些,减小连线时的相对误差,因此A、B、D选项所说的要求都能起到减小相对误

58、差的作用,在实验中,两个分力F1、F2的夹角过大,用平行四边形作图得到的合力F的误差越大,所以在实验中不要把角取得太大10(1)2.54.0(2)见解析图解析从图中可知,弹簧测力计最小分度为0.1 N,因此,竖直向下的弹簧测力计读数为2.5 N,水平向右的弹簧测力计读数为4.0 N因为读数2.5 N、4.0 N均是0.5 N的整数倍,因此,选方格纸中一个小方格的边长表示0.5 N,应用合力与分力可以构成平行四边形,即可画出两个力以及它们的合力,如下图所示 11(1)A(2)更换不同的小重物解析本题主要考查运用等效方法来寻找等效力,考查考生正确迁移和灵活运用学过的知识和方法的能力运用等效思想来验

59、证以两力为平行四边形的邻边,作平行四边形,其对角线是否和合力相符本小题中结点受三个力,其中两个力的合力与第三个力等大反向,故先测出各力的大小和方向,然后作出各力的图示,以两边为邻边做平行四边形,如果在实验误差允许范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向,即可验证为测量各力的大小故需要记录橡皮筋原长、悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O点位置故应选A.可以通过改变小重物改变各力的大小第四节力的合成与分解1力的平行四边形定则:如果用表示两个共点力的线段为邻边作一个平行四边形,则这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向2当两个共点力F1、F2大小一定时,合力F的大小和方向随着F1、F2之间的夹

60、角而变化当夹角0时,力F1、F2在同一直线上且方向相同,F_,方向跟两个力的方向_,此时,合力最大当夹角180时,力F1、F2在同一直线上且方向相反,F|F1F2|,方向跟两个力中_相同,此时,合力最小当夹角90,F_.由上述分析可知,合力的大小可在最大值和最小值之间取值,取值范围为_F_.3已知一个力求它的分力的过程,叫_,力的分解是_的逆运算,同样遵从平行四边形定则4把一个已知力F作为平行四边形的对角线,那么,与力F共点的平行四边形的两个_就表示力F的两个分力在不同情况下,作用在物体上的同一个力可以产生几个不同的效果,如果没有其他限制,同一个力可以分解为_对大小、方向不同的分力,所以一个已

61、知力要根据力的实际_进行分解5(双选)关于合力,下列说法正确的是()A一个力的作用效果如果与几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫那几个力的合力B合力一定大于任何一个分力C合力就是几个力的代数和D合力小于任何一个分力是可能的6(双选)以下关于分力和合力的关系的叙述中,正确的是()A合力和它的两个分力同时作用于物体上B合力的大小等于两个分力大小的代数和C合力可能小于它的任一个分力D合力的大小可能等于某一个分力的大小7已知合力的大小和方向求两个分力时,下列说法中错误的是()A若已知两个分力的方向,分解是唯一的B若已知一个分力的大小和方向,分解是唯一的C若已知一个分力的大小及另一个分力的方向,分解

62、是唯一的D此合力可以分解成两个与合力等大的分力8把一个力分解为两个力的时候()A一个分力变大时,另一个分力一定要变小B两个分力不能同时变大C无论如何分解,两个分力不能同时小于这个力的一半D无论如何分解,两个分力不能同时大于这个力的2倍【概念规律练】知识点一平行四边形定则1下列说法中错误的是()A力的合成遵循平行四边形定则B一切矢量的合成都遵循平行四边形定则C以两个分力为邻边的平行四边形的两条对角线都是它们的合力D与两个分力共点的那一条对角线所表示的力是它们的合力2已知F1F210 N,求以下两种情况下二力的合力:(1)F1与F2垂直(2)F1与F2成120角知识点二力的分解3下列说法错误的是(

63、)A力的分解是力的合成的逆运算B把一个力分解为两个分力,这两个分力共同作用的效果应当与该力作用的效果相同C力的合成和力的分解都遵循平行四边形定则D部分小于全体,分力一定小于合力4(双选)如图1所示,物体放在光滑斜面上,所受重力为G,斜面支持力为FN,设使物体沿斜面下滑的力是F1,则()图1AG是可以分解为F1和对斜面的压力F2BF1是G沿斜面向下的分力CF1是FN和G的合力D物体受到G、FN、F1和F2(垂直于斜面使物体紧压斜面的力)的作用知识点三按力的效果分解力5.图2在斜面上的人,受到竖直向下的重力的作用,但又不可能竖直落下,而是要沿着斜面滑下,如图2所示在这种情况下,应将重力怎样分解?已

64、知人所受的重力为G,斜面的倾角为,求分力G1和G2的大小6.图3如图3所示,在三角形支架B点用一根细绳挂一个重为120 N的重物G,已知30,求横梁BC和斜梁AB所受的力(A、C处为光滑铰链连接)【方法技巧练】用图解法和计算法求物体所受合力7.图4如图4所示,物体受到大小相等的两个拉力作用,每个拉力都是20 N,夹角是60,求这两个力的合力(用两种方法求)8受斜向上的恒定拉力作用,物体在粗糙水平面上做匀速直线运动,则下列说法正确的是()A拉力在竖直方向的分量一定大于重力B拉力在竖直方向的分量一定等于重力C拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力D拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力9(双选)图5如图5

65、所示,质量为m的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间动摩擦因数为,则物体受到的摩擦力的大小为()AFsin BFcos C(Fsin mg) D(mgFsin )1(双选)物体同时受到同一平面内的三个力的作用,下列几组力的合力可能为零的是()A5 N、7 N、8 N B5 N、1 N、3 NC1 N、5 N、10 N D10 N、10 N、10 N2(双选)如图6所示,光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列说法中正确的是()图6AF1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的压力B物体受到mg、FN、F1、F2四个力的作用C物体只受到重力mg和斜面的

66、支持力FN的作用D力FN、F1、F2三个力的作用效果与mg、FN两个力的作用效果相同3重100 N的物体放在水平地面上,今用60 N的力竖直向上提物体,则物体所受的合力为()A0 B40 N,方向向下C60 N,方向向上 D100 N,方向向下4如图7所示为两个共点力的合力F随两分力的夹角变化的图象,则这两个分力的大小分别为()图7A1 N和4 N B2 N和3 NC1 N和5 N D2 N和4 N5.图8如图8所示,物体M在斜向右下方的推力F作用下,在水平地面上恰好做匀速运动,则推力F和物体M受到的摩擦力的合力方向是()A竖直向下 B竖直向上C斜向下偏左 D斜向下偏右6.图9如图9所示,两个

67、共点力F1、F2的大小一定,夹角是变化的,合力为F.在角从0逐渐增大到180的过程中,合力F的大小变化情况为()A从最小逐渐增加到最大B从最大逐渐减小到零C从最大逐渐减小到最小D先增大后减小7.图10如图10所示,用一根细绳和一根轻杆组成三角支架,绳的一端绕在手指上,杆的一端顶在掌心,当A处挂上重物时,绳与杆对手指和手掌均有作用,对这两个作用力的方向(如下图所示)判断完全正确的是()8将质量为m的长方形木块放在水平桌面上,用与水平方向成角的斜向右上方的力F拉木块,如图11所示,则()图11A力F的水平分力为Fcos ,等于木块受到的摩擦力B力F的竖直分力为Fsin ,它使物体m对桌面的压力比m

68、g小C力F的竖直分力为Fsin ,它不影响物体对桌面的压力D力F与木块重力mg的合力方向可以竖直向上9为了行车方便和安全,高大的桥要造很长的引桥,其主要目的是()A增大过桥车辆受到的摩擦力B减小过桥车辆的重力C增大过桥车辆的重力平行于桥面向上的分力D减小过桥车辆的重力平行于桥面向下的分力10.图12如图12所示,一个半径为r、重为G的光滑均匀球,用长度为r的细绳挂在竖直光滑的墙壁上,则绳子的拉力F和球对墙壁压力FN的大小分别是()AG,G/2B2G,GC.G,G/2D2G/3,G/3题 号12345678910答 案11.如图13所示,水平电线AB对电线杆的拉力是300 N,斜牵引索BC对电线

69、杆的拉力是500 N,这时电线杆正好和水平地面垂直如果电线杆自重800 N,那么电线杆对地面的压力是多大?图1312在图14中,电灯的重力为20 N,绳AO与天花板间的夹角为45,绳BO水平,求绳AO、BO所受拉力的大小图14第四节力的合成与分解课前预习练2F1F2相同较大的力的方向|F1F2|F1F23力的分解力的合成4邻边无数作用效果5AD力的合成遵循力的平行四边形定则,力是矢量,既有大小,又有方向,所以求几个力的合力是求这几个力的矢量和,C错合力的大小可能大于任何一个分力,也可能小于任何一个分力,D对6CD7.C8C设把一个力F分解为F1、F2两个分力,当F1、F2在一条直线上且方向相反

70、时,则有FF1F2,当F1变大时,F2也变大,A、B错F1、F2可以同时大于F的2倍,D错当将F沿一条直线分解为两个方向相同的力F1、F2,则有FF1F2,可知F1、F2不可能同时小于F,C对课堂探究练1C2见解析解析(1)当F1与F2垂直时,由平行四边形定则作出平行四边形,如图甲所示,由勾股定理可得:FF114.14 N.合力的方向与F1的夹角为:tan F2/F110/101,45.(2)当F1,F2互成120角时,作出平行四边形,由于F1F2,故所得平行四边形为菱形,且F平分F1、F2的夹角,如图乙所示,FF1F210 N,F与F1的夹角60.点评作出力的合成的示意图,将求解合力的物理问

71、题转化为数学的几何问题,利用数学知识来解决该问题3D4BC重力G可分解为使物体沿斜面下滑的力F1和垂直于斜面使物体紧压斜面的力F2,选项B正确,A错误F2是重力的一个分力,不是(物体)对斜面的压力(该压力的本质是弹力,受力物体是斜面,完全不是一回事)因F1和F2是G的两个分力,F1、F2与G是等效替代关系,不同时出现,不重复考虑,选项D错物体放在光滑斜面上只受到重力G和支持力FN两个力的作用因为在垂直于斜面方向上,F2与FN平衡,故F1可以说是FN和G的合力(可以依据平行四边形定则作出),选项C正确5见解析解析重力产生两个效果:一个是在平行于斜面方向上,使人沿斜面下滑;另一个是在垂直于斜面方向

72、上,使人紧压斜面可见,重力G可以分解为平行斜面使人下滑的分力G1,以及垂直于斜面使人紧压斜面的分力G2.以重力G为对角线,作力的平行四边形,使平行四边形的两组对边分别与斜面平行和垂直由数学知识得G1Gsin ,G2Gcos .6120 N240 N解析竖直绳上拉力等于物体的重力G,将该力分解为拉AB的力FAB和压BC的力FBC,如下图所示:由几何关系可得:FAB N240 N,FBC N120 N.7用作图法求得合力为35 N,用计算法求得合力为34.6 N解析解法一取图(1)中的某段长表示5 N,作出平行四边形,量得对角线长即可求出合力F大小为35 N,合力的方向沿F1、F2夹角的平分线解法

73、二由于两个力大小相等,所以作出的平行四边形是菱形,可用计算法求得合力F,如图(2)所示,F2F1cos 30F134.6 N.8D物体受力如右图,因为物体匀速直线运动,故所受合外力为零,各方向合外力为零则:Fcos f,即f0,fFN,即FN0,FNmgFsin ,所以mgFsin ,故只有D项符合题意9BC先对物体进行受力分析,如右图所示,然后对力F进行正交分解,F产生两个效果:使物体水平向前F1Fcos ,同时使物体压紧水平面F2Fsin .由力的平衡可得F1f,F2GFN,又滑动摩擦力fFN,即可得fFcos (Fsin G)方法总结正交分解法不仅可以应用于力的分解,也可应用于其他任何矢

74、量的分解,我们选取坐标系时,可以是任意的,不过选择合适的坐标系可以使问题简化,通常坐标系的先取有两个原则:(1)使尽量多的矢量落在坐标轴上,(2)尽量使未知量落在坐标轴上课后巩固练1AD对于A组,5 N和7 N的合力F所在的范围是:2 NF12 N,8 N处在合力范围内,A组合力可能为零,同理可知D组合力也可能为零,A、D正确2CD3A60 N的力提不起100 N的物体,物体受地面支持力40 N,物体静止,合力为零4B由图象知,两力方向相同时,合力为5 N即F1F25 N;方向相反时,合力为1 N,即F1F21 N.故F13 N,F22 N,B正确5A物体M受四个力作用,支持力和重力都在竖直方

75、向上,故推力F与摩擦力的合力一定在竖直方向上,由于推力F的方向斜向下,由此可断定力F与摩擦力的合力一定竖直向下6C两个力的合力随着分力间夹角的减小而增大,夹角为0时合力最大;合力随着分力间夹角的增大而减小,夹角为180时合力最小,所以选项C正确7D8.B9D引桥越长,桥面与水平面间的夹角越小,过桥车辆的重力平行于桥面向下的分力mgsin 越小,行车也就越方便与安全,过桥车辆的重力与引桥长度无关,所以只有D正确10D球的重力产生两个效果:使球拉紧细绳和使球压紧墙壁,因此可以把重力分解为斜向下的分力F1和水平向左的分力F2,如右图所示由于球半径和细绳长度相等,所以角30.由图可知两分力的大小F1G

76、,F2Gtan 30G,所以,绳子的拉力F和球对墙壁的压力FN大小分别为FF1G,FNF2G,选D.111 200 N解析由题意可知,水平电线AB和斜牵引索BC两个拉力的合力竖直向下,其大小为F合 N400 N,故电线杆对地面的压力FNGF合1 200 N.1228.28 N20 N解析OC绳对结点O的拉力F等于电灯所受的重力G,方向竖直向下由于拉力F的作用,AO、BO也受到拉力的作用因此,拉力F产生了两个效果:一是沿AO向下使O点拉绳AO的分力F1;一是沿BO方向水平向左使O点拉绳BO的分力F2,如图所示由几何知识知:F1F/sin 4528.28 NF2Ftan 4520 N所以AO绳和B

77、O绳受的拉力分别为28.28 N、20 N.习题课基础练1.图1如图1所示,一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用,若将它们平移并首尾相接,三个力矢量组成了一个封闭三角形,则物体所受这三个力的合力大小为()A2F1 BF2C2F3 D02(双选)若两个力F1、F2的夹角为(),且保持不变,则下列说法中正确的是()A一个分力增大,合力一定增大B两个分力都增大,合力一定增大C两个分力都增大,合力可能减小D两个分力都增大,合力可能不变3.图2如图2所示,水平地面上斜放着一块木板AB,在AB上面放一个木块,设木块对木板的压力为FN,木块所受重力沿木板向下的分力为F1,若使木板的B端逐渐放低时,将

78、会产生下述哪种结果()AFN增大,F1增大 BFN增大,F1减小CFN减小,F1增大 DFN减小,F1减小4将一个5 N的力分解为两个分力,分力的大小不可以是()A都是5 NB分别是1 000 N和996 NC其中一个分力可以是5104 ND其中一个分力可以是0.1 N,而另一个分力为4 N5如图3所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面的动摩擦因数相同,受到三个相同的作用力F.当它们滑动时,受到的摩擦力大小是()图3A甲、乙、丙所受摩擦力相同B甲受到的摩擦力最大C乙受到的摩擦力最大D丙受到的摩擦力最大6.图4生活中的物理知识无处不在,图4是我们衣服上的拉链的一部分,在把拉链拉开的时候,我们可

79、以看到有一个三角形的东西在两链中间运动,使很难直接分开的拉链很容易地拉开,关于其中的物理原理,以下说法正确的是()A拉开拉链的时候,三角形的物体增大了分开两拉链的力B拉开拉链的时候,三角形的物体只是为了将拉链分开,并没有增大拉力C拉开拉链时,三角形的物体增大了分开拉链的力,但合上拉链时减小了合上的力D以上说法都不正确提升练7.图5如图5所示,用细线悬挂一个匀质小球靠在光滑竖直墙上如果把线的长度缩短,则球对线的拉力FT、对墙的压力FN的变化情况正确的是()AFT、FN都不变BFT减小、FN增大CFT增大,FN减小DFT、FN都增大8.图6如图6所示,细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同,长度MO

80、NO,则在不断增加重物G的重力过程中(绳OC不会断)()AON绳先被拉断BOM绳先被拉断CON绳和OM绳同时被拉断D因无具体数据,故无法判断哪条绳先被拉断9.图7在粗糙水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗糙斜面上分别放着质量为m1和m2的两个小木块A、B,m1m2,如图7所示已知三角形木块和两小木块都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块()A有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右B有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左C有摩擦力的作用,但摩擦力方向不能确定,因为m1、m2、1、2数值未知D以上判断都不对10如图8所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100 N的货物拉住已

81、知人拉着绳子的一端,且该端与水平方向夹角为30,则柱顶所受压力大小为()图8A200 N B100 NC100 N D50 N11(双选)图9如图9所示,用绳牵引小船靠岸,设水的阻力不变,在小船匀速靠岸的过程中,有()A绳子的拉力不断增大B绳子的拉力不变C船受的浮力减小D船受的浮力不变12.图10用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图10所示已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30和60,则ac绳和bc绳中的拉力分别为()A.mg,mgB.mg,mgC.mg,mgD.mg,mg题号123456789101112答案13.图11两个大人与一个小孩沿河岸拉一条船前进,两个大人的拉力分别为F14

82、00 N,F2320 N,它们的方向如图11所示要使船在河流中央平行河岸行驶,求小孩对船施加的最小力的大小和方向14.图12如图12所示,用悬绳AO、BO、CO悬挂一重物,AO、BO、CO所能承受的最大拉力均为100 N,已知BO处于水平,AOB150,为保证悬绳都不断,所挂重物最多不能超过多重?习题课1D由矢量三角形定则可以看出,首尾相接的任意两个力合力必与第三个力大小相等、方向相反,所以这三个力的合力为零2CD本题考查合力与分力的关系为了方便比较,以二力作用点O为圆心,以原合力F的大小为半径画圆,从图(a)中可以看出:当F1增大到F1,F2增大到F2时,合力FNO,所以,由四边形的两个邻边

83、的长短可以知道FONFOM,所以在G增大的过程中,绳ON先断9D判断物体是否受到摩擦力的作用,关键要看物体相对地面有无运动趋势取三角形木块及小木块A和B整体为研究对象(可以想象为三者是一个物体,形状不规则而已),显然它相对水平面无相对运动趋势,故无摩擦力作用10B11.AC12A结点c受到绳子向下的拉力F大小等于物块的重力mg,它产生两个作用效果:拉紧ac绳和bc绳,将力F沿ac绳和bc绳方向分解,如右图所示,由图中的几何关系可得F1Fcos 30mg,F2Fsin 30mg.则有ac绳中的拉力FacF1mg,bc绳中的拉力FbcF2mg,所以选项A正确13186 N方向垂直河岸解析为了使船沿

84、河的中央航线(平行河岸)行驶,必须使船在垂直于中央航线方向上的合力等于零因此,小孩拉力的垂直分量必须与两个大人拉力的垂直分量平衡,即F3yF1yF2yF1sin 60F2sin 30(400320) N186 N.要使小孩的拉力最小,应使小孩的拉力就在垂直河岸的方向上,所以F3F3y186 N,方向垂直河岸1450 N解析对结点O受力分析如右图所示将各个力沿水平和竖直两个方向分解,则FAcos FB,FAsin FCmg.由得FAFBFC,由题意知,FA最大为100 N.此时FCFAsin 100sin 30 N50 N,即所挂重物最多不能超过50 N.第五节共点力的平衡条件1共点力(1)一个

85、物体受到的力作用于物体上的_或者它们的_交于一点,这样的一组力叫做共点力(2)共点力的合成:遵守_说明非共点力不能用平行四边形定则合成平行四边形定则是一切矢量合成的普适定则,如:速度、加速度、位移、力等的合成2一个物体在力的作用下,如果保持_状态或者_状态,我们就说这个物体处于平衡状态共点力作用下物体的平衡条件是_其数学表达式为F合_或,其中Fx合为物体在x轴方向上所受的合外力,Fy合为物体在y轴方向上所受的合外力3共点力作用下物体的平衡条件(F合0)的应用步骤(1)选定_,依据题意判断用整体法还是隔离法更有利于解决问题,应视具体问题而定(2)对研究对象进行准确的_,找出哪些物体对要研究的物体

86、有力的作用(3)画出_,并将某些力进行合成或分解,作出平行四边形(4)根据平衡条件:_,列出平衡方程进行求解4下列情况下,物体处于平衡状态的有()A自由下落B沿斜面匀速下滑C物体被竖直向上抛出到达最高点时D处于超重状态的物体5物体在共点力作用下,下列说法中正确的是()A物体的速度在某一时刻等于零,物体就一定处于平衡状态B物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态C物体所受合力为零,就一定处于平衡状态D物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态6一物体放在粗糙的水平面上,质量m5 kg,物体与水平面间的动摩擦因数为0.3,当用水平力F作用在物体上时,物体恰好做匀速直线运动,则力F应为多少?【概念

87、规律练】知识点一共点力作用下物体的平衡1物体在共点力作用下,下列说法中正确的是()A物体的速度在某一时刻等于零,物体就一定处于平衡状态B一物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态C物体所受合力为零,就一定处于平衡状态D物体做匀加速直线运动时,物体处于平衡状态2.图1如图1所示,物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动,则物块所受的摩擦力f与拉力F的合力方向应该是()A水平向右 B竖直向上C向右偏上 D向左偏上知识点二平衡条件的应用3某物体处于平衡状态时受到四个力的作用,保持其中三个力大小和方向均不变,将另一个力F保持其大小不变,方向转过90角,则欲使物体仍保持静止状态,必须再加上一个大小

88、为多大的力才行()AF B.F C2F D3F4物体受到三个共点力F17 N、F29 N及未知力F的作用而平衡,试讨论F的取值范围;若物体受到四个共点力F17 N、F29 N、F33 N及未知力F4作用而平衡,则F4的取值范围如何呢?【方法技巧练】一、平衡问题中的动态分析5.图2图2是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图使用时,用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚,关于该过程中撑竿对涂料滚的推力F1,涂料滚对墙壁的压力F2,以下说法中正确的是()AF1增大,F2减小 BF1减

89、小,F2增大CF1、F2均增大 DF1、F2均减小6如图3所示,重为G的小球放在倾角为的光滑斜面上,被竖直放置的光滑木板挡住,若将挡板逆时针转动逐渐放低试分析球对挡板的压力和对斜面的压力如何变化图3二、正交分解法在平衡问题中的应用7.图4如图4所示,重力为500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200 N的物体,当绳与水平面成60角时,物体静止不计滑轮与绳的摩擦求地面对人的支持力和摩擦力8.如图5所示,图5用绳AC和BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30和60,AC绳能承受的最大的拉力为150 N,而BC绳能承受的最大的拉力为100 N,求重物的最大重力不能超过多少?1(双选)下列物体中处

90、于平衡状态的是()A静止在粗糙斜面上的物体B沿光滑斜面下滑的物体C在平直路面上匀速行驶的汽车D做自由落体运动的物体在刚开始下落的一瞬间2物体静止放置在粗糙斜面上,斜面对物体的作用力的方向是()A垂直斜面向上B可能沿斜面向下C竖直向上D无法判断3下列关于物体的平衡状态的说法,正确的是()A只有在静止和匀速直线运动状态,物体才处于平衡状态B做竖直上抛运动的物体,上升到最高点时速度为零,此瞬间物体处于平衡状态C若一个物体相对另一个物体静止,则此物体处于平衡状态D若一个物体所受合外力为零,则此物体处于静止状态4下列各组的三个共点力不能使物体处于平衡状态的是()AF15 N,F25 N,F31 NBF1

91、1 N,F23 N,F31 NCF12 N,F24 N,F36 NDF16 N,F210 N,F38 N5.图6建筑工人用如图6所示的定滑轮装置运送建筑材料质量为70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()A510 N B490 NC890 N D910 N6.图7如图7所示,物体M处于静止状态,三条细绳的拉力之比F1F2F3为()A123B12C543D.117.图8质量为m的木块,被水平力F紧压在倾角60的固定木板上,如图8所示,木板对木块的作

92、用力为()AFB.FC.FD.8(双选)图9如图9所示,电灯悬挂于两墙壁之间,更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持O点位置和OB绳的位置不变,则在A点向上移动的过程中()A绳OB的拉力逐渐增大B绳OB的拉力逐渐减小C绳OA的拉力先增大后减小D绳OA的拉力先减小后增大9.图10如图10所示,一个重为G的物体放在粗糙水平面上,它与水平面的动摩擦因数为,若对物体施加一个与水平面成角的力F,使物体做匀速直线运动,则下列说法中不正确的是()A物体所受摩擦力与拉力的合力方向竖直向上B物体所受的重力、支持力、摩擦力的合力与F等大反向C物体所受的重力、摩擦力、支持力的合力等于Fcos D物体所受摩擦力的大小

93、等于Fcos ,也等于(GFsin )10.图11用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30,如图11所示则物体所受摩擦力()A等于零B大小为mg,方向沿斜面向下C大小为mg,方向沿斜面向上D大小为mg,方向沿斜面向上题 号12345678910答 案11.图12如图12所示,轻弹簧AB长为35 cm,A端固定于一个放在倾角为30的斜面、重50 N的物体上,手执B端,使弹簧与斜面平行当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时,弹簧长变为40 cm;当匀速上滑时,弹簧长变为50 cm.求:(1)弹簧的劲度系数k;(

94、2)物体跟斜面间的动摩擦因数.第五节共点力的平衡条件课前预习练1(1)同一点作用线(2)平行四边形定则2静止匀速直线运动合力为零0003(1)研究对象(2)受力分析(3)受力示意图(4)F合04B物体没有处于平衡状态一定是物体不处于静止或匀速直线运动状态,或者说物体受到的合力不为零,因此自由下落的物体不是处于平衡状态;沿斜面匀速下滑的物体,显然处于平衡状态;而竖直向上抛出到达最高点时的物体,尽管物体的瞬时速度为零,但它不处于静止状态,受到的合力不是零,因此也不处于平衡状态;处于超重状态的物体,因为具有向上的加速度或向上的分加速度,合力不是零,也不是处于平衡状态5C615 N解析Fmg0.351

95、0 N15 N.课堂探究练1C2B对物块进行受力分析如右图所示,除F与f外,它还受竖直向下的重力G及竖直向上的支持力FN,物块匀速运动,处于平衡状态,合力为零由于重力G和支持力FN在竖直方向上,将重力和支持力等效成一个竖直向下的力,四力平衡转化为三力平衡,则根据三力平衡的原理,F与f的合力必须和重力与支持力的合力等大反向,所以沿竖直方向向上故B正确点评(1)三力平衡的特点:任意两个力的合力必和第三个力等大反向(2)n个力共点平衡最终可以等效成二力平衡3B42 NF16 N0 NF419 N解析物体受到F1、F2、F三个共点力作用处于平衡状态,因此三力的合力为零,即F与F1、F2的合力等大、反向

96、;而F1、F2的合力大小范围是2 NF合16 N,因此F的取值范围是2 NF16 N;同理,若物体受到四个共点力F1、F2、F3及F4作用而平衡,则F4与F1、F2、F3三力的合力等大反向因F1、F2的合力范围是2 NF1216 N,当F12取3 N且方向与F3反向时,F1、F2、F3三力的合力最小,为0 N;当F1、F2、F3三力在同一方向时,其合力最大,最大值为19 N因此F4的取值范围是0 NF419 N.5D对涂料滚进行受力分析,受到重力G、竿对滚的推力、墙壁对滚的支持力三个力,如图所示其缓慢向上滚的过程中三力平衡,竿对滚的推力方向与竖直方向的夹角变小,根据物体的平衡条件可知,推力竖直

97、向上的分力大小等于涂料滚的重力,涂料滚的重力不变,随推力方向与竖直方向夹角变小,推力也逐渐变小,进而其水平方向上的分力也变小,即涂料滚对墙壁的压力也变小,所以选项D正确6见解析解析球受到竖直向下的重力作用,该力总是欲使球向下运动,但由于斜面和挡板的限制,球才保持静止状态因此,球的重力产生两个效果:使球垂直压紧斜面和使球垂直压紧挡板,所以重力可分解为垂直于斜面方向和垂直于挡板方向的两个分力在挡板放低的过程,重力G的大小和方向均不变,垂直斜面的分力G1的方向不变,作出以G为对角线,一条邻边为G1方向的一系列平行四边形,如图所示由图可知,G1随挡板的降低始终在减小,G2先减小后增大,当G1与G2垂直

98、时,即挡板垂直斜面放置时,G2取最小值为Gsin .方法总结对动态问题,首先要明确合力与分力,其次要明确哪些力是不变量,哪些力是变化量,即明确哪些力的大小或者方向变化,哪些力的大小和方向都变化,此类问题常用图解法分析,其一般程序为:(1)根据实际情况分解力,并作出合力与分力的平行四边形或三角形(2)根据分力方向的变化,由图示的平行四边形或三角形的边角关系,推断分力的变化情况7100(5) N100 N解析人和重物静止,所受合力皆为零,对物体受力分析得到,绳的拉力F等于物重200 N;人受四个力作用,将绳的拉力分解,即可求解且人受绳的拉力F大小与F相同,则FF200 N.如右图所示,以人为研究对

99、象,将绳的拉力分解得水平分力FxFcos 60200 N100 N竖直分力FyFsin 60200 N100 N在x轴上,f与Fx二力平衡,所以静摩擦力fFx100 N,在y轴上,三力平衡得,地面对人的支持力FNGFy(500100) N100(5) N.方法总结正交分解法不仅可以应用于力的分解,也可应用于其他任何矢量的分解,我们选取坐标系时,可以是任意的,不过选择合适的坐标系可以使问题简化,通常坐标系的先取有两个原则:(1)使尽量多的矢量落在坐标轴上,(2)尽量使未知量落在坐标轴上8173.2 N解析以重物为研究对象,重物受力如图所示,因重物静止,加速度为零,由平衡条件得FACsin 30F

100、BCsin 600FACcos 30FBCcos 60G0由式可知FACFBC当FBC100 N时,FAC173 N,AC将断而当FAC150 N时,FBC86.6FCFG,FF4.图6如图6所示,2008奥运会男子马拉松由肯尼亚选手塞缪尔卡马乌以2小时6分32秒的成绩获得金牌,并打破保持24年的奥运记录则他在奔跑时与地球间的作用力和反作用力的对数为()A一对B二对C三对D四对5一物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改为匀速运动,再改为减速运动,则下列说法中正确的是()A加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力B减速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力C只有匀速前进时,绳拉物体

101、的力与物体拉绳的力大小才相等D不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等6.图7用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验:用一辆电动玩具汽车拖动另一辆无动力的玩具汽车,在两车挂接处装上传感器探头,并把它们的挂钩连在一起当电动玩具汽车通电后拉着另一辆车向前运动时,可以在显示器屏幕上出现相互作用力随时间变化的图象,如图7所示,观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以得到以下实验结论,其中正确的是()A作用力与反作用力的大小时刻相等B作用力与反作用力作用在同一物体上C作用力消失后反作用力可以慢慢消失D作用力与反作用力方向相同7春天,河边上的湿地很松软,人在湿地上行走时容

102、易下陷,在人下陷时()A人对湿地地面的压力就是他受的重力B人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力C人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力D人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力8(双选)下面关于“神州七号”飞船和火箭上天的情况叙述正确的是()A火箭尾部向外喷气,喷出的气体对火箭产生一个向上的推力B火箭的推力是由于喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力作用于火箭而产生的C火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽向后喷气也不会产生推力D飞船进入轨道后和地球间存在一对作用力与反作用力9(双选)跳高运动员从地面跳起,这是由于()A运动员给地面的压力等于运动员受的重力B地面给运动员的

103、支持力大于运动员给地面的压力C地面给运动员的支持力大于运动员受的重力D地面给运动员的支持力等于运动员给地面的压力10如图8所示,有两艘质量相等的有篷小船,用绳子连接(绳子的质量忽略不计),其中一艘船内有人拉绳子,如果水的阻力不计,下列判断正确的是()图8A绳子两端的拉力不相等,跟有人的船连接的一端拉力较大B根据两船运动的快慢,运动快的船是肯定有人,因为是他用力,船才运动起来的C两船运动快慢情况是一样的,因为两船完全相同,又受到了大小相等的拉力D两船运动快慢是不一样的,运动快的船里肯定没有人,因为没有人的船质量小,而两船受到的拉力是相等的题 号12345678910答 案第六节作用力与反作用力课

104、前预习练1施加了反作用力作用力反作用力2大小相等方向相反同一条直线上3(1)同时同时同时(2)相等相反(3)受力施力抵消(4)同种弹力摩擦力引力4CD5BC作用力和反作用力总是大小相等的大人与小孩手拉手比力气时,无论是在相持阶段还是小孩被大人拉过来的过程中,大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的大小总是相等的,所以选项A、D是错误的,原因是对牛顿第三定律不理解既然大人拉小孩与小孩拉大人的力一样大,大人为什么能把小孩拉过来呢?关键在于地面对两者的最大静摩擦力不同,分别画出两者在水平方向上的受力情况(如题图),显然,只有当F甲F乙时,小孩受力不平衡,才会被大人拉过来,如果让大人穿上旱冰鞋站在水泥地面上,

105、两人再比力气时,小孩就可以轻而易举地把大人拉过来,所以正确答案为B、C.6A桌面对书本的支持力等于书本的重力,这两个力是一对平衡力,A对书对桌面的压力等于书的重力,但不是重力,压力是弹力,这两个力的性质不同,B错书所受的重力与桌面的支持力是一对平衡力,不是一对作用力和反作用力,C错书所受的重力与它对地球的吸引力是一对作用力和反作用力,不是平衡力,D错课堂探究练1BC2B点评作用力与反作用力具有“四同”和“三异”的关系:“四同”1等大:大小相等,不能认为只有物体处于平衡状态时作用力和反作用力才大小相等2共线:作用在同一条直线上3同时:同时产生、同时消失、同时变化不能认为先有作用力后有反作用力4同

106、性质:不同性质的力不可能成为作用力和反作用力的关系“三异”1反向:方向相反2异体:作用在不同的物体上3不同效果:在不同的物体上分别产生不同的作用效果,不能相互抵消,因此,不能认为作用力和反作用力的合力为零3B作用力与反作用力是作用在两个不同物体上,作用效果不能抵消,A错;作用力与反作用力具有同时性、同性质的特点,而平衡力不一定具备这些特点,B对,C、D错点评(1)作用力和反作用力一定作用在两个不同物体上,不能抵消,而平衡力一定作用在同一物体上,合力一定为零(2)作用力和反作用力一定是同种性质的力,而平衡力不一定是同种性质的力(3)作用力和反作用力总是同时产生,同时消失,而一对平衡力则不一定4C

107、D作用力F跟墙壁对物体的压力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,在一条直线上,是一对平衡力,因此选项A错误;作用力F作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力不能成为平衡力(且由于不是两个物体间的相互作用力,因此也不是作用力与反作用力),选项B错误;在竖直方向上物体受重力,方向竖直向下,还受墙壁对物体的静摩擦力,方向竖直向上,由于物体处于平衡状态,因此这两个力是一对平衡力,选项C正确;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力,因此是一对作用力与反作用力,选项D正确 5C由牛顿第三定律可知,马拉车和车拉马的力是一对作用力和反作用力,大小始终相等而车的运动状态的变化

108、,是由车受到的合外力决定的当马拉车的力较小时或拉车的力与车受到地面的摩擦力大小相等时,车保持静止;当马拉车的力大于车所受到的地面摩擦力时,车就开始启动并加速前进根据牛顿第三定律作出判断,马拉车和车拉马的力是一对作用力和反作用力,大小始终相等正确选项为C.点评某一物体是否发生运动状态的变化,是由该物体所受力的合力决定的,合力为零,状态不变,否则状态就会发生变化而该物体与其他物体之间的作用力与反作用力始终符合牛顿第三定律其效果分别体现在彼此作用的两物体上,彼此不能抵消6C甲、乙相互推的过程中作用力和反作用力一定大小相等,且作用时间也一定相同,故选项A、B均错误由于两板与冰面间的动摩擦因数相同,故二

109、者的加速度也相等,都等于g,故选项D错误甲在冰上滑行的距离比乙远,一定是刚分开时甲的初速度大于乙的初速度7B由图线关于t轴对称可以得出:作用力与反作用力一定大小相等、方向相反,故A错误,B正确;作用力与反作用力一定作用在两个物体上,且其大小和方向的关系与物体所处的状态无关,所以C、D均错误8C对人和大木箱所组成的系统,利用整体法判断,大磅秤的示数不变;隔离人,进行受力分析,因为人受木箱的反作用力和重力与小磅秤的支持力平衡,小磅秤的示数变大课后巩固练1D作用力与反作用力是相互作用的两个物体之间的彼此的作用虽然它们大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上,但并不是凡是大小相等、方向相反、分别作用在

110、两个物体上的两个力就必定是一对作用力和反作用力2B物体对斜面的压力作用于斜面上,斜面对物体的支持力作用于物体上,两力作用于两个物体,不是平衡力,物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对相互作用力,故B正确,A错误;C项中物体的重力与斜面对物体的作用力是一对平衡力,C错误;物体的重力作用于物体上,不可分解为物体对斜面的压力,D错误3C电扇静止时处于平衡状态,可知FG,当电扇转动起来后,扇叶对空气有向下的作用力,由牛顿第三定律可知,空气对电扇有向上的反作用力,故FG,所以选项C正确4C运动员在长跑时受到三个力的作用:重力、支持力和地面的摩擦力,力的作用总是相互的,这三个力的反作用力分别是运动员

111、对地球的吸引作用力、运动员对地面的压力和运动员对地面的摩擦力,所以运动员跑步时与地球间有三对作用力与反作用力,故C正确5D不论物体加速、匀速还是减速运动,绳拉物体的力与物体拉绳的力总是作用力和反作用力,大小相等、方向相反,故D正确,A、B、C均错误6A7C人对湿地地面的压力和湿地地面对他的支持力是一对作用力和反作用力,故大小相等,选项C正确8AD火箭尾部向外喷气,给喷出的气体一个作用力,而喷出的气体给火箭一个反作用力,火箭就是受到这个反作用力(推力)才克服空气阻力向前飞行的,故A正确;飞船进入轨道后,与地球之间存在引力作用,故D正确9CD跳高运动员要从地面跳起,必须具有竖直向上的加速度,根据牛顿第二定律可以理解,运动员必定受到了向上的合外力;运动员在地面上时,受到本身的重力和地面对他的支持力的作用,因为合外力向上,则地面给运动员的支持力必定大于运动员的重力;地面给运动员的支持力与运动员给地面的压力是一对作用力与反作用力,必定大小相等、方向相反;根据以上分析,容易确定本题正确的选项是C、D.10D由牛顿第三定律知,作用在两船上的力是相等的,有人的船质量大,没人的船质量小;由牛顿第二定律Fma可知,没有人的船运动的加速度大,经相等的时间其运动速度大,故没人的船运动快

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